失敗しないために!ゲルコート硬化のタイミングは大事だよ

2014.04.22 Tuesday

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    FRP製品

    先日、仕事のお世話になっているかたから、お問い合わせをいただきました。

    「FRP に使うゲルコートって、完全硬化してからガラス繊維を積層するの?半乾きじゃダメ?」って。

    サッサと仕事を終わらせたいのかな?^^;
    『ゲルコート』っていうのは FRP 製品の表面になる材料のことです。

    回答は、
    ポリエステル製のゲルコートを使ってるなら、完全硬化してから次の作業(ゲルコートの 2度塗りやガラス繊維の積層)に移ってください。

    エポキシ製のゲルコートを使ってるなら、半硬化したら次の作業(ゲルコートの 2度塗りやガラス繊維の積層)に移ってください。

    こちらには、型を作っているのか?製品を作っているのか?も分かりませんでしたが、ゲルコートは成分で取扱いが違うんですよ。

    ポリエステル製のゲルコートは、完全硬化してから次の作業に移らないと、『シワシワ』っとゲルコート自体が縮んだりしますので注意です。

    それを直すとなると、余計な仕事が増えてしまいますよね。
    完全硬化を促すために温度管理したり、風通しを良くしたりすることもありますね。

    エポキシ製のゲルコートの場合は、半硬化の状態で次の作業(ゲルコートの 2度塗りやガラス繊維の積層)に移らないと、密着しないんですよ。

    つまり剥離してしまいます。

    半硬化のタイミングを見計らって次の作業にとりかかります。

    もし完全硬化させてしまった場合は、サンディング(ペーパーなどで荒らす)してから、次の作業にとりかかります。

    FRP といっても、ポリエステルもエポキシも分からず使っている人も少なくないと思います。

    クルマのドレスアップパーツなら、たいていポリエステルです。

    28デザインワークスは FRP 関連の経験が(失敗も?)豊富ですから、イロイロ聞いてくださいね。


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    出張依頼はお早めに!28デザインワークスは日本全国伺います

    2014.04.10 Thursday

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      出張先にある有名な山、大山

      急遽依頼され、先月後半から始まった出張作業が終わりました。
      帰ってきてから道具を片付けたり、予定していた仕事を片付けながら、やっと落ち着いてきました。

      今回はお客さまの会社内での、開発車両の製作(組立)でしたよ。

      28デザインワークスは自動車メーカーのショーモデル・開発車両などの製作、レーシングカーの製作の経験がありますので、快く承りました。

      FRP やカーボン部品がからめば、更に得意分野です。

      出張作業は週明けから参加して、早くて 2,3日、時間がかかると週末か日曜日までと読んでましたが、結構大変な量の作業があって、翌週末までとなりました。

      毎日、日付が変わる頃までの作業で徹夜もありました。
      お披露目やシェイクダウンに向けての仕事では、ありがちなんですけどね。

      もう組立作業は始まっていてエクステリア・インテリア関係のフィッティグを残すのみとか、最終的な作業だと思っていましたが、実際は結構な量の作業が残っていて、設計者と 2人での作業だったんですよ。

      アルミフレームに FRP製カウルが取り付く車両だったのですが、車両に取り付くパーツが作業中にワラワラと集まってきて、ギリギリ感あふれてました。

      納期ギリギリまでクルマに触ってました(汗
      時間がなく、手を入れたり触れなかった部分もあったので少し心残りですわ。

      こんな感じでしたが、設計者が現場作業もできて作業中もリアルタイムで図面を確認できたのと、金属パーツの製作精度が良かったおかげで、スムーズに作業できた方だったと思います。

      車両は組立中にシェイクダウンを無事こなし、一通り完成して関係者様にお披露目&試乗されたので、今後は開発を進めて一般の方にもお披露目されるかな。

      楽しみですね^^

      28デザインワークスはどこでも出張して作業しますが、出張作業のご依頼は、遅くても前の週までに連絡いただけるのが理想的かな。
      コチラの都合ですが、出張準備や出張中の段取りがスムーズにできますので^^;


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      要チェック!高性能・高品質なカーボンは見た目が違う

      2013.11.05 Tuesday

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        高性能なカーボン(炭素繊維強化プラスチック)製品

        カーボン(炭素繊維強化プラスチック)の成形方法は、オートクレーブを使ったりプレス機を使ったりハンドレイアップだったり、色々あるわけですが、『高性能・高品質な製品』を生み出して、レーシングカーや航空機で採用されている『オートクレーブ成形』で作られたのを選びたい人も多いと思います。

        「オートクレーブ成形で作られたカーボン製品が欲しい!」といった人に朗報です。
        カーボン製品は見た目で、ある程度は成形方法を判断することができます。

        中でもハンドレイアップ成形は分かりやすいです。
        ハンドレイアップ成形は安価な成形方法で、製品の中に含まれるカーボンの量(Vf)が少なくなりがちです。

        一緒に使われる樹脂はポリエステルだったりすることも多く、軽量・高剛性といったカーボンの性能を発揮しきれない成形方法です。

        そんな「ハンドレイアップ成形で作られた製品は欲しくない!」といった人は、下記をチェックです。
        ハンドレイアップ成形で作られた製品をよく見ると、

        ・ギラつきがある
        ・カーボン繊維にヨレ・シワがある
        ・カーボン繊維が潰れていない
        ・裏側に副資材を使った形跡がない

        といった特徴があります。

        ギラつきがある
        というのは、ハンドレイアップ成形は加圧せず自重だけの成形ですので、化粧面と 1ply目(最初の積層)のカーボン繊維との距離にバラつきができ、光の反射が不規則な方向になるためです。

        写真でも肉眼でもギラつきは分かると思います。

        加圧して成形されるオートクレーブ成形やプレスを使った RTM 成形では、化粧面とカーボン繊維との距離は殆んどなくなりますし、距離はほぼ一定になるのでギラつきはないです。

        ベンツ E63用ボンネット
        ベンツ E63用ボンネット――ハンドレイアップ成形(他社製品)

        カーボン繊維にヨレ・シワがある
        というのは、ハンドレイアップ成形は型にカーボン繊維を置いてから加圧せず、自重だけですので、ヨレ・シワができやすいです。

        繊維方向が狙った方向に真っ直ぐにならず、ヨレヨレにカーブしちゃうこともあります。

        また、ヨレ・シワの箇所は、成形面と 1ply目(最初の積層)のカーボン繊維との距離が長くなりますので、製品全体を見た時、そこだけ違和感があるので分かると思います。

        抽象的ですが、加圧して成形するオートクレーブ成形や、プレスを使った RTM 成形された製品は、カーボン繊維が「シャキーン」って感じに見えますよ。

        DAIHATSU ミラ用ボンネット
        DAIHATSU ミラ用ボンネット――ハンドレイアップ成形(他社製品)
         
        LamborghiniディアブロGTエンドプレート
        Lamborghini ディアブロ GT エンドプレート――ハンドレイアップ成形(他社製品)

        カーボン繊維が潰れていない
        というのは、カーボン繊維の目を正面から見た時、加圧して成形しているオートクレーブ成形や RTM 成形なら、カーボン繊維と型は密着するため、繊維は潰れて目の 1つ 1つがシッカリとした四角形になります。

        圧が低いと、カーボン繊維の目の 1つ 1つは、角丸の四角形だったり楕円だったりします。

        ハンドレイアップ成形ですと自重だけで加圧はしてないので、カーボン繊維と型は密着しません。
        ゆえにカーボン繊維はまったく潰れていません。
        樹脂の中でカーボン繊維が泳いでいる(浮いている)感じです。

        フロアパネル
        フロアパネル――オートクレーブ成形(28デザインワークス)

        裏側に副資材を使った形跡がない
        というのは、ハンドレイアップ成形の場合、繊維を積層しっぱなしのことが殆どで、裏側は繊維や樹脂で凸凹になっていることが多いです。

        中には、ピールプライ(副資材)などを使って、平滑にバリなどが出ないよう努めてる製品もありますが。

        オートクレーブ成形は必ず繊維積層後に副資材を使いますし、RTM 成形も繊維積層後に副資材を使ったり、(裏側用の)型を使って加圧しますので、どちらも製品の裏側には副資材とか型の面が転写され平滑になってたり、副資材のシワの跡(あと)が残ってたりします。

        繊維の目も潰れていますよ。

        ダッシュボードパネル
        ダッシュボードパネル(裏側)――オートクレーブ成形(28デザインワークス)

        こういった見た目でハンドレイアップ成形を見つけることができるんですよ。

        上記の画像からも、最初のトヨタ TS030 と最後の 28デザインワークス製品はオートクレーブ成形で、それ以外はハンドレイアップ成形です。

        写真うつりが違うのが分かると思います。

        ちなみに製品(化粧面)の艶は、型の材質・仕上げ具合だったり、塗装など表面処理の具合で変わりますので、成形方法を判断する目安にはならないです。

        艶がないけどオートクレーブ成形って製品はあります。

        ハンドレイアップ成形なのに非常に高価な価格で売っている商品もありますので、見分けたいときは参考にしてくださいね。


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        カーボンの成形時間

        2013.04.11 Thursday

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          先日、カーボン製品の製作工程について話していると、勘違いというか誤解する人がいるので説明してました。

          カーボンプリプレグの硬化時間について、メーカーの仕様をみると●●度で■■時間って書いてあります。

          当店でよく使うカーボンプリプレグは 130度で 2時間加熱すると完全硬化です。

          ということは、1つの型で 20個製品を製作する場合、1日(8時間)オートクレーブ(加熱設備)を稼働すると、単純計算で 1日に 4回稼働で、成形完了に 5日必要と思われてしまいました。

          いやいや、それが違うんですよ。

          実際は、常温の時にカーボンの貼りついた型をオートクレーブに投入してから加熱し始めて、130度になっている時間が 2時間という作業になります。

          急激に常温から 130度にするわけでもなく、加熱の仕方にもノウハウがあり、130度になってからの温度管理にもノウハウがあるので、1日 1回しか稼働できません。

          1つの型で 20個製品を製作する場合、成形だけで 20日必要ということです。

          しかも、カーボンの積層に 1日必要なら、早くても 2日に 1回オートクレーブを稼働ということで 40日以上必要となります。

          営業日でいったら 2ヶ月になりますよね。

          脱型作業や型の準備もあるので、簡単にはいかないんですよ。

          スケジュールや予算に影響することなので、気がついてヨカッタです(汗


          レストアの下見

          2011.04.20 Wednesday

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            MINI JEM

            結構前から「古い車のレストアの手伝いでFRP部分の補修をお任せしたい」とお話が来ていたのですが、やっと輸入されたので、先日そのクルマを見てきました。

            既にエンジンや足回りは分解されてて、画像のような状態でした。
            小さくって、とても軽そうな印象です。

            このクルマ『MINI JEM』といって希少車なんで、実物見るのは初めてかも。

            ボディは勿論、シャシーもFRP製です。
            部分的にモノコック構造になってるようでした。

            ザァっと見てきましたが、補修するのはクルマ全体で、特に金属をサンドイッチしたフロアや足回りの取り付け部(共にFRP製です)が難関のような感じです。

            こういう部分はオリジナル同様にリフレッシュするだけでは不安なので、コア材を使って一部コンポジット化するのが良いかもしれない状況でした。

            どうするかはオーナーさんと予算の話をして決まりそうです。

            この前に1台フルレストア最中のクルマがあるので、そのあとの作業開始となるのですが、これは早く取りかかりたいお仕事ですね。

            年内開始は無理かも^^;

            カーボン製品を修理中

            2010.04.16 Friday

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              修理前のカーボン製品

              先週お客様から預かった、自動車用のカーボン製品を仕上げています。

              このカーボン製品はメーカー不明で、クリヤーのゲルコート仕上げなんですが、経年劣化で黄色くなってました。
              キズやヒビも結構あります。

              カーボン製品の積層構成は、ガラス繊維をカーボン繊維(クロス)でサンドイッチしていて、肉厚は1mmほど。
              見える部分だけにカーボンクロスを使っていて、フルカーボンの製品ではありませんでした。

              1mmあるので大丈夫かと思ったのですが、チェックしてみるとカーボン繊維のない部分やピンホールがたくさんありました。
              ハンドレイアップ法で作られているのですが、ちょっとクオリティー低いですね。

              お客様からは、キズやヒビを取り除いて、表も裏もツルっと綺麗に仕上げてほしいという依頼なので、キズ部分をエグったり全体を水研ぎしたりと、地味な作業を続けてました。
              特にハンドレイアップ法で作られた製品は、目に見えないピンホールがあるので、その対策が大変です。

              着色する場合はパテやサフェーサーで対応するのですが、クリヤー仕上げの場合は、パテやサフェーサーを使えないので、ピンホール対策やクリヤー塗装にノウハウが必要になります。

              カーボン製品のクリヤー仕上げは、何も考えず取り組むと、何回も磨きとガン吹きを繰り返すことになり、時間がかかったりして大変になることが多いんですよ。

              今日、塗装が仕上がったので、もう一頑張りすれば完成となります。
              カーボン繊維の模様がクッキリしたでしょ^^

              塗装後のカーボン製品

              評価用カーボン製品の製作

              2009.05.27 Wednesday

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                評価用カーボン製品製作中

                先週製作したシリコーン型を評価するために、製品(カーボン製の小物入れ)を製作しました。
                シリコーン型といってもプレッシャープレートとして働くので、「何回も使えそうなのか?」「カーボンプリプレグと触れているところに問題は出ないか?」等チェックします。

                加熱が終わり製品を型から外してチェックしたところ、製品もシリコーン型も問題なしだったのですが、後日、取引先とミーティングをして評価や対応が決まります。
                どぅなるかなぁ...。

                シリコーン型の試作

                2009.05.21 Thursday

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                  シリコーン型試作中

                  小物入れの型と製品を使ってシリコーン型の試作をしました。
                  上手くいけばこのシリコーン型はプレッシャープレートとして、カーボン製品を作る際に使うつもりです。

                  使えそうなシリコーンを自分なりに探して2社の材料に絞り込み、そのうちの1社『信越シリコーン』様に相談したところ、有難い事に少量ですが、シリコーンを提供してもらいました。

                  初めて使うシリコーンですが、明日の完成が楽しみです。

                  真空システムのメンテナンス

                  2009.03.09 Monday

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                    メンテナンス中

                    カーボンコポジット製品をつくる際に使用する、『真空システム』のチェックとメンテナンスをしました。
                    先週金曜日にも取引先にて1日中作業してたので、今日は簡単に済みました。
                    足らない部品の注文も完了したので、今週末にも再組立てして不具合チェックをしようかな。
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